madeira industrializada, madeira engenheirada
Ensaio no Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeira, USP São Carlos.
maio 2023
A Madeira Industrializada, ou Engenheirada, é um material composto feito a partir de lamelas selecionadas de madeira, tipicamente pinus ou eucalipto, é um elemento para conexão das partes de madeira. A conexão poder ser feita através de um adesivo estrutural, como no caso da Madeira Lamelada Colada (MLC) e da Madeira Lamelada Colada Cruzada (CLT); de pregos, como no caso da Madeira Lamelada Pregada (NLT); ou até mesmo de cavilhas.
O Ciclo de Produção da Madeira Industrializada
O ciclo de produção ideal da Madeira Industrializada tem início no plantio de florestas em áreas degradadas. É importante frisar que as áreas de plantio de florestas devem ser combinadas a áreas de manejo florestal, evitando monoculturas.
É durante o crescimento da floresta que ocorre o chamado sequestro de carbono da atmosfera. Como parte da fotossíntese, as árvores absorvem dióxido de carbono da atmosfera, transformando-a em celulose e liberando oxigênio.
Quando as árvores atingem o tamanho necessário elas são derrubadas e os troncos são serrados e transformados em lamelas. As lamelas passam então por um processo de secagem em estufa (8% a 12% umidade), tratamento preservativo em autoclave (no caso do pinus) e ressecagem.
A seguir é realizada a seleção visual e mecânica das lamelas e as peças são emendadas até atingir o comprimento necessário. As emendas longitudinais são feitas com uniões dentadas, ou finger joint, e adesivo estrutural. Depois, as lamelas são agrupadas, recebem a aplicação de adesivo estrutural e são prensadas. Finalmente, as peças são usinadas e recebem acabamento para que os componentes sejam enviados para a obra.
Além de passar por um tratamento preservante adequado, o detalhamento de construções com madeira é central para garantir uma ótima durabilidade da estrutura. Dentre esses princípios de desenho, devemos destacar a importância de proteger os elementos estruturais das intempéries através do elevamento da estrutura do solo e de beirais e revestimentos. A interface com outros materiais como o concreto armado também deve ser pensada cuidadosamente devido a diferenças entre coeficientes de dilatação.
Madeira Industrializada: Características
1. Homogeneidade
A madeira engenheirada é produzida a partir de lamelas de madeira coladas com adesivo estrutural. Esse processo de colagem de elementos distribui quaisquer possíveis variações de resistência da madeira, garantindo propriedades estruturais definidas em qualquer componente. Assim, diferente da madeira serrada, na qual pode haver defeitos naturais como nós e fendas, a homogeneidade da madeira engenheirada garante maior previsibilidade no dimensionamento da estrutura.
A madeira engenheirada é produzida a partir de lamelas de madeira coladas com adesivo estrutural. Esse processo de colagem de elementos distribui quaisquer possíveis variações de resistência da madeira, garantindo propriedades estruturais definidas em qualquer componente. Assim, diferente da madeira serrada, na qual pode haver defeitos naturais como nós e fendas, a homogeneidade da madeira engenheirada garante maior previsibilidade no dimensionamento da estrutura.
2. Componentes de grandes dimensões e possibilidade de verticalização
Por ser um material composto, é possível criar elementos de grandes dimensões viabilizando a construção de edificações que não seriam possíveis com madeira serrada, cujas dimensões dependem da árvore da qual a madeira foi extraída.
Há diversas torres com estrutura em madeira no mundo, chegando a mais de 80m de altura.
Por ser um material composto, é possível criar elementos de grandes dimensões viabilizando a construção de edificações que não seriam possíveis com madeira serrada, cujas dimensões dependem da árvore da qual a madeira foi extraída.
Há diversas torres com estrutura em madeira no mundo, chegando a mais de 80m de altura.
3. Leveza e resistentência estrutural
A madeira engenheirada possui excelente desempenho estrutural, sendo que sua resistência normalizada pela densidade é similar à do aço e muito superior à do concreto. Para se ter uma ideia, enquanto o concreto tem densidade média de 2400kgf/m3 e resistência de 20-50mPA, a madeira lamelada colada de pinus tem densidade média de 550kgf/m3 e resistência de 25mPA.
A madeira engenheirada possui excelente desempenho estrutural, sendo que sua resistência normalizada pela densidade é similar à do aço e muito superior à do concreto. Para se ter uma ideia, enquanto o concreto tem densidade média de 2400kgf/m3 e resistência de 20-50mPA, a madeira lamelada colada de pinus tem densidade média de 550kgf/m3 e resistência de 25mPA.
4. Resistência ao fogo
Estruturas de madeira têm um ótimo desempenho em situações de incêndio porque sua taxa de carbonização é lenta e previsível. Em casos de incêndio, apenas a camada superficial dos elementos é danificada, enquanto o interior da peça mantém as propriedades estruturais originais. Estruturas de madeira devem considerar em seu projeto uma camada externa excedente que pode ser sacrificada sem nenhum prejuízo à estrutura, garantindo o tempo necessário para evacuação e controle do incêndio.
Estruturas de madeira têm um ótimo desempenho em situações de incêndio porque sua taxa de carbonização é lenta e previsível. Em casos de incêndio, apenas a camada superficial dos elementos é danificada, enquanto o interior da peça mantém as propriedades estruturais originais. Estruturas de madeira devem considerar em seu projeto uma camada externa excedente que pode ser sacrificada sem nenhum prejuízo à estrutura, garantindo o tempo necessário para evacuação e controle do incêndio.
5. Durabilidade
Estruturas de madeira têm uma vida útil muito longa, compatível com a de outros materiais tradicionais. Para garantir a durabilidade da estrutura, é essencial haver um projeto com detalhamento adequado e uma boa manutenção.
Assim como a mais antiga estrutura em madeira do Budismo, o complexo de templos Horyu-ji (século VII d.C.) mantém-se em excelente estado de conservação após 14 séculos, edifícios projetados com a tecnologia atual são pensados para uma vida longa extensa.
Estruturas de madeira têm uma vida útil muito longa, compatível com a de outros materiais tradicionais. Para garantir a durabilidade da estrutura, é essencial haver um projeto com detalhamento adequado e uma boa manutenção.
Assim como a mais antiga estrutura em madeira do Budismo, o complexo de templos Horyu-ji (século VII d.C.) mantém-se em excelente estado de conservação após 14 séculos, edifícios projetados com a tecnologia atual são pensados para uma vida longa extensa.
6. O Brasil é uma potência florestal
O cartograma ao lado projeta em termos visuais o potencial de produção natural que a combinação de luz, água e ar gera nos diferentes países. O Brasil aparece enorme, mostrando a riqueza da nossa biosfera, com enorme diversidade de plantas e animais. A altíssima Produção Primária Bruta (GPP) do país se reflete na produtividade das florestas plantadas brasileiras, 2 a 10 vezes maiores que as de outros países líderes no setor.
Usar a madeira, um material renovável que cresce com enorme rapidez e sequestra carbono, é uma alternativa extremamente interessante ao concreto e aço, que dominam a construção civil apesar de seus impactos negativos no meio ambiente.
O cartograma ao lado projeta em termos visuais o potencial de produção natural que a combinação de luz, água e ar gera nos diferentes países. O Brasil aparece enorme, mostrando a riqueza da nossa biosfera, com enorme diversidade de plantas e animais. A altíssima Produção Primária Bruta (GPP) do país se reflete na produtividade das florestas plantadas brasileiras, 2 a 10 vezes maiores que as de outros países líderes no setor.
Usar a madeira, um material renovável que cresce com enorme rapidez e sequestra carbono, é uma alternativa extremamente interessante ao concreto e aço, que dominam a construção civil apesar de seus impactos negativos no meio ambiente.
autores
taís de moraes alves,
fulvio ramos roxo
fulvio ramos roxo
referências
Caldeira, J.; Sekula, J. M.; Schabib, L. (2020). Brasil, Paraíso Restaurável. Rio de Janeiro: Estação Brasil.
Grinover, E. (2018) O Conjunto de “Via Cenni” em Milão como Contribuição para Habitações Sociais de Madeira no Brasil. Dissertação apresentada à Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo.
Moraes-Alves, T. (2020) Madeira na Arquitetura Moderna Brasileira. São Paulo.
Ramage, M. et al. (2017). The wood from the trees: The use of timber in construction. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68(1), 333-359. doi:https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.107
Soares N. S. et al (2010). Competitiveness of the Brazilian Eucalyptus Production Chain. Revista Árvore, 34 (5), 917-928.
Grinover, E. (2018) O Conjunto de “Via Cenni” em Milão como Contribuição para Habitações Sociais de Madeira no Brasil. Dissertação apresentada à Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo.
Moraes-Alves, T. (2020) Madeira na Arquitetura Moderna Brasileira. São Paulo.
Ramage, M. et al. (2017). The wood from the trees: The use of timber in construction. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68(1), 333-359. doi:https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.107
Soares N. S. et al (2010). Competitiveness of the Brazilian Eucalyptus Production Chain. Revista Árvore, 34 (5), 917-928.
fonte das imagens
ArchDaily. (2016). CNC Production for Wood Projects. ArchDaily. https://www.archdaily.com/catalog/us/products/7744/cnc-processes-for-wood-projects-blumer-lehmann
Buddhist art of Horyu-ji Temple - NARA | IS JAPAN COOL? (n.d.). Buddhist Art of Horyu-ji Temple - Is Japan Cool? https://www.ana-cooljapan.com/destinations/nara/buddhistartofhoryu-jitemple
Pintos, P. (2022). Mjøstårnet The Tower of Lake Mjøsa / Voll Arkitekter. ArchDaily. https://www.archdaily.com/934374/mjostarnet-the-tower-of-lake-mjosa-voll-arkitekter
Gráfico adaptado via Ramage et al.
Mapa Mundi via Caldeira et al. (2020).